【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及螺栓螺母有限元分析，尤其涉及一種螺栓螺母連接件有限元參數(shù)化建模方法、裝置及電子設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、螺栓與螺母是擰在一起用來起緊固作用的零件，因其高強度和便捷的裝拆特性，在眾多工程結(jié)構(gòu)中得到了廣泛應(yīng)用。螺栓和螺母的連接件應(yīng)用如此重要，但在其性能實驗中卻存在著較大的數(shù)據(jù)離散性，為了提升對螺栓數(shù)據(jù)分析的準確性，目前主要采用試驗與模擬相結(jié)合的方法。
2、當前的螺栓螺母連接件的有限元建模普遍采用簡化模型進行仿真計算，然而，專利技術(shù)人在研究和實踐過程中發(fā)現(xiàn)，在分析對連接細節(jié)有較高要求時，此簡化模型，尤其是螺紋部分的簡化或忽視，無法準確反映實際螺紋連接的復(fù)雜性與力學(xué)特性，從而影響結(jié)果的準確性。傳統(tǒng)建模方法缺乏對螺栓螺母連接件的精細化處理，因此難以在仿真中全面反映連接件的實際工作狀態(tài)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供了一種螺栓螺母連接件有限元參數(shù)化建模方法、裝置及電子設(shè)備，以解決傳統(tǒng)建模方法缺乏對螺栓螺母連接件的精細化處理，難以在仿真中全面反映連接件的實際工作狀態(tài)的問題。
2、第一方面，本專利技術(shù)提供了一種螺栓螺母連接件有限元參數(shù)化建模方法，包括：獲取螺栓模型和螺母模型的參數(shù)，參數(shù)包括幾何尺寸和材料屬性；
3、基于螺栓模型的參數(shù)構(gòu)建螺栓模型的螺桿中間長方體、螺桿中空圓柱體、螺栓頭中空正六面體、螺桿和螺紋體銜接段以及螺栓螺紋體五個部分；
4、基于螺母模型的參數(shù)構(gòu)建螺母模型的螺母中空正六面體、螺母六面體和螺紋體銜接段以及螺母螺紋體三個部
5、將除螺桿和螺紋體銜接段、螺母六面體和螺紋體銜接段之外的其他部分分別切分成多面體，并采用映射方式進行劃分；將螺桿和螺紋體銜接段、螺母六面體和螺紋體銜接段采用自由劃分方式進行劃分；
6、分別粘接螺栓模型的五個部分和螺母模型的三個部分。
7、在一種可能的實現(xiàn)方式中，螺桿中間長方體為螺桿圓柱體內(nèi)部的橫截面為正方形的長方體，正方形的中心與螺桿圓柱體的橫截面的圓心重合，螺桿中間長方體的長度與螺栓長度相等；
8、螺桿中空圓柱體為螺桿圓柱體去除螺桿中間長方體和螺紋圓柱體的部分；
9、螺栓頭中空正六面體為螺栓頭去除螺桿圓柱體的部分；
10、螺桿和螺紋體銜接段為螺紋圓柱體去除螺紋的部分；
11、螺栓螺紋體為螺栓的螺紋。
12、在一種可能的實現(xiàn)方式中，螺母螺紋體為螺母的螺紋；
13、螺母六面體和螺紋體銜接段為包裹螺母螺紋體外部的圓環(huán)；
14、螺母中空正六面體為螺母去除螺母螺紋體和螺母六面體和螺紋體銜接段的部分。
15、在一種可能的實現(xiàn)方式中，幾何尺寸包括螺栓公稱直徑、螺桿長度、螺紋段長度、螺紋節(jié)距、齒形角、螺紋小徑、螺紋中徑、螺栓頭內(nèi)切圓直徑、螺栓頭厚度和螺母厚度。
16、在一種可能的實現(xiàn)方式中，材料屬性包括彈性模量、密度、泊松比、摩擦系數(shù)和本構(gòu)關(guān)系。
17、在一種可能的實現(xiàn)方式中，將除螺桿和螺紋體銜接段、螺母六面體和螺紋體銜接段之外的其他部分分別切分成多面體，包括：
18、采用下式將除螺桿和螺紋體銜接段、螺母六面體和螺紋體銜接段之外的其他部分分別切分成多面體：
19、
20、式中，y1和y2為網(wǎng)格劃分時的網(wǎng)格邊長，y等于1/2螺栓公稱直徑。
21、在一種可能的實現(xiàn)方式中，螺栓螺紋體的構(gòu)建方法為根據(jù)螺栓模型的參數(shù)生成第一螺旋線，在第一螺旋線的端部生成第一螺紋齒截面，基于第一螺紋齒截面，生成螺栓螺紋體。
22、在一種可能的實現(xiàn)方式中，螺母螺紋體的構(gòu)建方法為根據(jù)螺母模型的參數(shù)生成第二螺旋線，在第二螺旋線的端部生成第二螺紋齒截面，基于第二螺紋齒截面，生成螺母螺紋體。
23、第二方面，本專利技術(shù)提供了一種螺栓螺母連接件有限元參數(shù)化建模裝置，包括：獲取模塊，用于獲取螺栓模型和螺母模型的參數(shù)，參數(shù)包括幾何尺寸和材料屬性；
24、構(gòu)建模塊，用于基于螺栓模型的參數(shù)構(gòu)建螺栓模型的螺桿中間長方體、螺桿中空圓柱體、螺栓頭中空正六面體、螺桿和螺紋體銜接段以及螺栓螺紋體五個部分；
25、構(gòu)建模塊，還用于基于螺母模型的參數(shù)構(gòu)建螺母模型的螺母中空正六面體、螺母六面體和螺紋體銜接段以及螺母螺紋體三個部分；
26、切分模塊，用于將除螺桿和螺紋體銜接段、螺母六面體和螺紋體銜接段之外的其他部分分別切分成多面體，并采用映射方式進行劃分；將螺桿和螺紋體銜接段、螺母六面體和螺紋體銜接段采用自由劃分方式進行劃分；
27、粘接模塊，用于分別粘接螺栓模型的五個部分和螺母模型的三個部分。
28、第三方面，本專利技術(shù)提供了一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如上第一方面或第一方面的任一種可能的實現(xiàn)方式所述方法的步驟。
29、本專利技術(shù)提供一種螺栓螺母連接件有限元參數(shù)化建模方法、裝置及電子設(shè)備，該方法包括獲取螺栓模型和螺母模型的參數(shù)，基于螺栓模型的參數(shù)構(gòu)建螺栓模型的螺桿中間長方體、螺桿中空圓柱體、螺栓頭中空正六面體、螺桿和螺紋體銜接段以及螺栓螺紋體五個部分；基于螺母模型的參數(shù)構(gòu)建螺母模型的螺母中空正六面體、螺母六面體和螺紋體銜接段以及螺母螺紋體三個部分；將除螺桿和螺紋體銜接段、螺母六面體和螺紋體銜接段之外的其他部分分別切分成多面體，并采用映射方式進行劃分；將螺桿和螺紋體銜接段、螺母六面體和螺紋體銜接段采用自由劃分方式進行劃分；分別粘接螺栓模型的五個部分和螺母模型的三個部分。本專利技術(shù)通過將螺栓模型分五部分構(gòu)建，螺母模型分三部分構(gòu)建，并將特定部分切分成多面體，然后在對各部分進行精細化劃分，最后將各部分粘接在一起，本專利技術(shù)提高了建模的精度，能夠在仿真中全面反映連接件的實際工作狀態(tài)。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護點】
1.一種螺栓螺母連接件有限元參數(shù)化建模方法，其特征在于，包括：獲取螺栓模型和螺母模型的參數(shù)，所述參數(shù)包括幾何尺寸和材料屬性；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺栓螺母連接件有限元參數(shù)化建模方法，其特征在于，所述螺桿中間長方體為螺桿圓柱體內(nèi)部的橫截面為正方形的長方體，所述正方形的中心與所述螺桿圓柱體的橫截面的圓心重合，所述螺桿中間長方體的長度與所述螺栓長度相等；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺栓螺母連接件有限元參數(shù)化建模方法，其特征在于，所述螺母螺紋體為螺母的螺紋；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺栓螺母連接件有限元參數(shù)化建模方法，其特征在于，所述幾何尺寸包括螺栓公稱直徑、螺桿長度、螺紋段長度、螺紋節(jié)距、齒形角、螺紋小徑、螺紋中徑、螺栓頭內(nèi)切圓直徑、螺栓頭厚度和螺母厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺栓螺母連接件有限元參數(shù)化建模方法，其特征在于，所述材料屬性包括彈性模量、密度、泊松比、摩擦系數(shù)和本構(gòu)關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺栓螺母連接件有限元參數(shù)化建模方法，其特征在于，將除螺桿和螺紋體銜接段、螺母六面體和螺紋體銜接
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺栓螺母連接件有限元參數(shù)化建模方法，其特征在于，所述螺栓螺紋體的構(gòu)建方法為根據(jù)所述螺栓模型的參數(shù)生成第一螺旋線，在所述第一螺旋線的端部生成第一螺紋齒截面，基于所述第一螺紋齒截面，生成所述螺栓螺紋體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺栓螺母連接件有限元參數(shù)化建模方法，其特征在于，所述螺母螺紋體的構(gòu)建方法為根據(jù)所述螺母模型的參數(shù)生成第二螺旋線，在所述第二螺旋線的端部生成第二螺紋齒截面，基于所述第二螺紋齒截面，生成所述螺母螺紋體。
9.一種螺栓螺母連接件有限元參數(shù)化建模裝置，其特征在于，包括：
10.一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如上的權(quán)利要求1至8中任一項所述一種螺栓螺母連接件有限元參數(shù)化建模方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種螺栓螺母連接件有限元參數(shù)化建模方法，其特征在于，包括：獲取螺栓模型和螺母模型的參數(shù)，所述參數(shù)包括幾何尺寸和材料屬性；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺栓螺母連接件有限元參數(shù)化建模方法，其特征在于，所述螺桿中間長方體為螺桿圓柱體內(nèi)部的橫截面為正方形的長方體，所述正方形的中心與所述螺桿圓柱體的橫截面的圓心重合，所述螺桿中間長方體的長度與所述螺栓長度相等；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺栓螺母連接件有限元參數(shù)化建模方法，其特征在于，所述螺母螺紋體為螺母的螺紋；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺栓螺母連接件有限元參數(shù)化建模方法，其特征在于，所述幾何尺寸包括螺栓公稱直徑、螺桿長度、螺紋段長度、螺紋節(jié)距、齒形角、螺紋小徑、螺紋中徑、螺栓頭內(nèi)切圓直徑、螺栓頭厚度和螺母厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺栓螺母連接件有限元參數(shù)化建模方法，其特征在于，所述材料屬性包括彈性模量、密度、泊松比、摩擦系數(shù)和本構(gòu)關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺栓螺母連接...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王麗歡，任亞寧，李軍闊，葛朝暉，邵華，郜帆，郭計元，劉建，馬聰，李淵，任雨，李楚，宮世杰，李光毅，徐洋，張大長，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)河北省電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。